Báo Cáo Thí Nghiệm Kỹ Thuật Nâng Chuyển

BÀI THÍ NGHỆMBÀI 1&2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ LÀM VIỆC CỦA BÁI THÍ NGHIỆM MÁY NÂNG CHUYỂN I.Mục đích: +Hiểu được cơ cấu nâng vật ,cơ cấu thay đổi tầm với.. II.Cơ sở lý thuyết:

BÀI THÍ NGHỆM

BÀI 1&2: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ LÀM

VIỆC CỦA BÁI THÍ NGHIỆM MÁY NÂNG CHUYỂN

I.Mục đích:

+Hiểu được cơ cấu nâng vật ,cơ cấu thay đổi tầm với

+Tính toán các lực tác dụng lên cần

II.Cơ sở lý thuyết:

1.Cơ cấu nâng vật:

-Palăng đơn có nhánh cáp ra khỏi palăng từ puli cố định phía trên

1 1

a p

a











-Palăng đơn có nhánh cáp ra khỏi Palăng từ puli di động phía dưới

1 1

a p

a











-Palăng kép được xem là hai Palăng đơn tạo thành

Trong công thức trên :

a-là bội xuất của Palăng được xác định bằng tỉ số giữa số nhánh cáp teo vật và số nhánh cáp quấn qua tang

 -hiệu xuất của một puli =0.98

-Chọn cáp :Máy nâng trong xây dựng dùng thông dụng nhất loại cáp bện képcó tiếp xúc đường giữa các sợi thép.Cáp được chọn theo lực kéo phá huỷ cáp [S] do nhà chế tạo xác định:

  max

Trong đó : k- hệ số an toàn bền của cáp phụ thuộc vào chế độ làm việc của máy

max

S -lực căng cáp lớn nhất -Đối với Palăng đơn :

max

9.81

t r p

Q S

a 



-Đối với Palăng kép:

max

9.81

2

t r p

Q S

a 



Trong đó : Qt=Q-tải trọng nâng (đối với cần trục)

Qt=Q+mn (đối với máy vận thăng) với mn -khối lượng bàn nâng lấy bằng 150Kg ; r-số puli đổi hướng cáp nằm ngoài Palăng

-Tính tang :

.Đường kính danh nghĩa :Dt=(e-1)dc

Trong đó : dc -đường kính cáp

e=18 chế độ làm việc trung bình CD25%

e=20chế độ làm việc trung bình CD40%

.Chiều dài làm việc của tang :Lt=z.t

Trong đó : t-bước cáp trên tang

z-số vòng cáp quấn lên tang Tang nhiều lớp : .( c )

L Z







Tang một lớp cáp : .( c )

L Z







Trong đó : m-số cáp quấn lên tang Tang đơn :L c H a 2D t d c

Tang kép:

Số lớp cáp :

'

2 2

c

m

d



2.Cơ cấu nâng hạ cần :

c

T

h



Trong đó: Tc- Lực nâng

Gc- Trọng lượng cần

Wv-Lực gió của vật

Wc- Lực gió của cần S-Lực căng cáp nâng vật -Lực căng cáp tại tang :

c

b t

T S a 



Trong đó : b:Hiệu suất Palăng

t

 :Hiệu suất Puli đổi hướng -Công suất :

S v N y



Trong đó : y- là hiệu suất của bộ truyền

-Vận tốc trung bình của động cơ :

tb

v

t





Trong đó : a-là bội suất của Palăng

2 2 2

tb

i

N

t





Công suất của hệ thống thay đổi tuỳ theo từng vị trí của cần

III.Nội dung và trình tự thí nghiệm :

Sử dụng các dụng cụ đo gồm có :thước dây ,thước góc đồng hồ đo

1)Xác định thông số kết cấu của bản thí nghiệm máy nâng :Kích thước dài x rộng x cao :Chiều dài cần ,kích thước tâm cơ cấu đến tâm xoay cần

2)Xác định sơ đồ mắc cáp cơ cấu nâng vật

-Vẽ sơ đồ mắc cáp của phương án được giao

-Xác định các thông số chính của thiết bị gồm :bội suất ,hiệu suất ,loại cáp và các thông số của cáp

-Xác định chiều cao nâng H theo phương án góc nghiêng cho trước

-Tính tang

2)Tìm hiểu số đo hình học của cần ,số đo động học của cơ cấu nâng.Lập bảng tính mối quan hệ giữa góc nghiêng cần và tầm với

-Xác định lực căng cáp tang nâng cần và tang nâng vật theo tải trọng và góc nghiêng &

-Thành lập bảng kế họach và tính toán

III.Kết quả thí nghiệm :

1)Xác định sơ đồ hiện trạng:

*Các thông số cơ bản:

-Chiều dài cần:L =5,4m

-Chiều cao nâng:H = L.sin& + y

-Khoảng cách từ tâm đối trọng tâm lật của máy :l =1,75m

-Góc nghiêng nhỏ nhất :& = 250

*Sơ đồ mắc cáp của cơ cấu nâng vật và cần :

y

&

H

Sơ đồ bàn thí nghiệm máy nâng

*Xác định vận tốc nâng hạ vật :

-Vận tốc nâng :

V1 = (H1-H0 / t = (141-17)/5 = 0.248m/s

V2 = (H3-H2)/ t = (1425-20.5)/5 = 0.244m/s

V3 = (H5-H4)/ t = (144.5-23)/5 = 0.243m/s Vậy Vntb = (V1+V2+V3)/3= (0.248+0.244+0.243)/3 = 0.245m/s

-Vận tốc hạ:

V1 = (H1-H2)/t = (141-20.5)/5 = 0.241m/s

V2 = (H3-H4)/t = (142.5-23)/5 = 0.239m/s

V3 = (H5-H6)/t = (1445-28) /5 = 0.233m/s Vậy Vhtb = (V1+V2+V3)/3= (0.241+0.239+0.233)/3 = 0.238m/s

*Nhận xét :Từ kết quả trên ta thấy Vntb > Vhtb thông thường thì vận tốc nâng phải nhỏ hơn vận tốc hạ do tác dụng của tang lực nhưng ở đây thì vận tốc nâng lại lớn hơn vận tốc hạ Điều nay là do thao tác đo

2) Thực hiện phương án được giao:

Sơ đồ c

-Từ sơ dồ ta có :

+Số ròng rọc động :2 +Số ròng rọc cố định:2 +Số ròng rọc đổi hướng :1 +Bội suất:4

-Tải trọng tối đa cho phép theo góc nghiêng cần:

+Khối lượng đối trọng :G=6M=6.40=240Kg +Góc nghiêng cần &=25o

+Chiều dài cần:L=5.4m +Khoảng cách từ tâm đối trọng đến tâm lật:l=1.75m Vậy tải trọng tối đa mà cần có thể nâng:

Qmax=G.l/L.cos25o=240.1.75/5.5.cos15o=85.8Kg

Q

S

1A 2A 3A

Động cơ

3 pha

Bài 3.XÁC DỊNH THÔNG SỐ KẾT CẤU

VÀ LÀM VIỆC CỦA BĂNG TẢI

I.Cơ sở lý thuyết :

1.Sơ đồ băng tải

2.Xác định chiều rộng của băng tải theo năng suất cho trước :

3600.0,045 .( 1)

N B

c

 





Trong đó : N-năng suất tải (t/h)

-khối lượng riêng trung bình của vật liệu (t/m3) c-hệ số tính đến sự giảm năng suất do góc nghiêng của băng tải v-vận tốc vận chuyển (m/s)

3.Xác định lực căng băng tại điểm đặc trưng:

Lực căng lớn nhất Smax được xác định bằng phương pháp tính lực căng băng từng điểm trên toàn bộ chiều dài theo hình 3.1

Trên sơ đồ là các điểm đặc trưng 1,2,3,4

-Ở điểm 1 là lực căng nhánh nhả tang dẫn

S2 =S1 + W1-2

-Từ điểm 2-3 băng cuốn qua tang cuối :

S3 =k2.S2 = k2.( S1 + W1-2 ) -Lực căng băng ở điểm cuối nhánh băng có tải S4 là nhánh cuốn vào tang dẫn

S4 =S3 + W3-4 = k2.( S1 + W1-2 ) + W3-4

Trong đó : k2- hệ số cản khi băng cuốn qua tang

W1-2 -lực cản trong nhánh băng không tải

 '

W3-4 -lực cản trong nhánh băng có tải

Với : qb -trọng lượng 1 m chiều dài băng

q1,q1’ -trọng lượng của phần quay con lăng đỡ trên 1m chiều dài của nhánh không tải và có tải

q-trọng lượng của 1m chiều dài của dòng vật liệu chuyển động của băng tải trên con lăn

qb=(245-340)Bo

q1’=9,81m/lo

q1=9,81m/lc

q=9,81N/3,6.vt

Trong các công thức trên :

B-chiều rộng chọn theo tiêu chuẩn N-năng suất băng tải T/h

m-khối lượng phần quay của con lăn

lo=2,5-3,0 -khoảng cách của các con lăn ở nhánh không tải

lc=1,1-1,5-khoảng cách giữa các con lăn ở nhánh có tải

Hệ số cản chuyển động lấy theo điều kiện làm việc sau:

Trong xưởng sạch không bụi ,khô: 0,02 Trong xưởng có độ ẩm trung bình ,có ít bụi :0,25 Trong điều kiện làm việc tốt :băng tải di động :0,03 Trong xưởng có độ ẩm cao hoặc ngoài trời ,bụi :0,04 Lực căng S1 ,S4 còn là lực căng của các nhánh nhả và nhánh cuốn của tang dẫn Theo Euler ta có : S4 S e1 



Trong đó : -hệ số ma sát giữa băng và mặt tang dẫn

-góc ôm của băng trên tang

e=2,56

Có thể tính S1 và S4 theo hệ phương trình sau:



4.Xác định số lớp vải cần thiết trong băng :

Số lớp vải Z trong băng được xác định từ điều kiện bền theo kéo :

max '

1,1

o

S Z

B 



Trong đó :

Smax=S4=5909-lực căng băng lớn nhất

Bo-chiều rộng băng tiêu chuẩn đã chọn

'

1

/ k

k1-hệ số an toàn lấy theo chiều rộng băng và lớp vải cho phép

5.Chọn động cơ :

3

1000

r dc

W v k N





Trong đó: W=S4-S1-lực kéo cần thiết trên tang dẫn

Vt-tốc độ chuyển thực tế của băng tải m/s

=0,7-0,8-hiệu suất của cơ cấu dẫn động k3

=1,1-1,5-hệ số dự trữ công suất

6.Xác định các kích thước cơ bản của tang:

-Đường kính tang dẫn : Dtd=(120-150)Z

-Đường kính tang cuối căng băng :Dtc=100Z

-Chiều dài tang :Lt=Bo+100

7.Chọn hộp tốc độ :

Tỷ số truyền của hộp giảm tốc :

tc t

n i n



Với : ndc-tốc độ quay của động cơ đã chọn

nt-tốc độ quay của tang

60

t t

td

v n

d





Trong đó : vt -vận tốc chuyển thực tế của băng

Dtd -đường kính tang dẫn

II.Trình tự thí nghiệm :

-Đo vận tốc chuyển của băng tải

-Đo các thông số hiện trạng :dài ,rộng, đường kính puli , đường kính tang

-Xác định tỉ số truyền

M

1

2

3

Hình 3.2.Sơ đồ dẫn động băng tải động cơ

hộp giảm tốc băng

tang dẫn

-Thực hiện tính tốn theo các phương án

III.Báo cáo thí nghiệm :

1)Xác định vận tốc của băng tải ,và tốc độ của động cơ :

-Vận tốc của băng tải:

V1 = L1/t1=1/3.9 =0.25m/s

V2 = L2/t2=1.5/6.19 =0.24m/s

V3 = L3/t3=2/8.92 =0.22m/s VậyVt=(0.25+0.24+0.22)/3 =0.236m/s -Đưịng kính tang D=28cm

-Tỉ số truyền của hộp giảm tốc :igt=60 -Số vịng quay của băng tải :

60

gt

D n

16.09 /

gt

D

gt bt

n i n



dc gt bt

Vậy động cơ sử dụng để quay băng tải cĩ số vĩng quay là 1000v/ph 2)Tính tốn phương án được giao :

*Sơ đồ băng tải:

SƠ ĐỒ HIỆN TRẠNG BĂNG TẢI

ĐC

*Chiều rộng băng cần thiết:

N B



 160

Với: N=160t/h

=0.9t/m3

C=0.95 V=0.9m/s Chiều rộng của băng tải phải tương ứng với kích thước cục lớn nhất dmaxcủa vật liệu vận chuyển:

'

max

Vậy chiều rộng băng tải phải lớn hơn B vàB’ Theo tiêu chuẩn ta chọn 0.65m

*Tốc độ vận chuyển thực tiễn:

2 2

0.625

0.96( ) 0.65

t t o

B

B

*Lực căng tại điểm đặc trưng:

-Lực căng trong nhánh không tải

 '

Với q =(245-340)Bo=159.25-221 Chọn qb=300

q1’ =9,81m/lo =9,81.12,5/3 =40,87

q1 =9,81m/lc =9,81.12.5/1.5 =81.75

q =9,81N/3,6.vt=9,81.160/3,6.0.96 =454,17

w =0.02

=[(454,17+300)cos12 +40,87].50.0,04+(454,17+300)50.sin12

=8615.6N -Lực căng nhánh nhả:



1

2

6994,3 1,87 1,05

S3=S1+W1-2 =6994,3+8615,6 =15610N

S2=K2(S1+W1-2) =1,05(6994,3-2743,5) =4463,4N Vậy Smax=max(S1,S2,S3,S4)

*Số lớp vải cần thiết trong băng :

max '

1,1

o

S Z

B 



  =1,1.13079/0,65.1300/11=1.87 Chọn số lớp vải là 2

*Chọn động cơ:

3

1000

r dc

W v k N



 =13079.0,96.1,1/1000.0,8=17,26Kw

*Xác định các kích thước cơ bản của tang

-Đường kính tang dẫn : Dtd=(120-150)Z=0.3m -Đường kính tang cuối căng băng :Dtc=100Z=0.2m -Chiều dài tang :Lt=Bo+100=0.75m

*Chọn hộp giảm tốc:

60

t t

td

v n

d



 =60.0,96/3,14.0.3=61,1v/ph

dc gt bt

n i n

 =1000/61.1=16.36 Vậy chọn hộp giảm tốc U2-250